(57)【要約】【課題】表面及び裏面に塗工層を有するコート白ボールを、低コスト且つ良好な操業性で製造できるコート白ボールの製造方法を提供する。【解決手段】塗工原紙の表面及び裏面のそれぞれに、紙塗工用組成物を塗工して塗工層を形成するコート白ボールの製造方法であって、表面の外層を形成する紙塗工用組成物、及び裏面の塗工層を形成する紙塗工用組成物が同じラテックスを含有することを特徴とするコート白ボールの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗工原紙の表面及び裏面のそれぞれに、紙塗工用組成物を塗工して塗工層を形成するコート白ボールの製造方法であって、
前記表面の外層を形成する紙塗工用組成物、及び前記裏面の塗工層を形成する紙塗工用組成物が同じラテックスを含有することを特徴とするコート白ボールの製造方法。
【請求項２】
前記表面の塗工層を前記外層と内層との２層とし、前記内層を形成する紙塗工用組成物と、前記外層を形成する紙塗工用組成物が同じラテックスを含有する請求項１に記載のコート白ボールの製造方法。
【請求項３】
前記裏面の塗工層を形成する紙塗工用組成物が、顔料１００質量部に対して、ラテックス（固形分）１５〜２５質量部、澱粉５〜１５質量部、を含有する請求項１又は２に記載のコート白ボールの製造方法。
【請求項４】
前記表面の外層を形成する紙塗工用組成物が、顔料１００質量部に対して、ラテックス（固形分）８〜２５質量部、澱粉１〜８質量部、を含有する請求項１〜３のいずれかに記載のコート白ボールの製造方法。
【請求項５】
前記ラテックスがコアシェル型共重合体ラテックスである請求項１〜４のいずれかに記載のコート白ボールの製造方法。
【請求項６】
前記コアシェル型共重合体ラテックスが、
（ａ）脂肪族共役ジエン単量体３０〜６５質量％、
（ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体１〜７質量％、及び
（ｃ）これらの単量体と共重合可能な他の単量体２８〜６９質量％
（但し、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００質量％）を共重合して得られる請求項５に記載のコート白ボールの製造方法。
【請求項７】
前記コアシェル型共重合体ラテックスが、−６０〜−１０℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有し、０〜２０℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有する請求項５又は６に記載のコート白ボールの製造方法。
【請求項８】
前記コアシェル型共重合体ラテックスが、示差走査熱量曲線において、転移領域が−８０〜４０℃の範囲にあり、前記転移領域の最低温度と最高温度との差が２０℃以上である請求項５又は６に記載のコート白ボールの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のコート白ボールの製造方法により製造されたコート白ボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コート白ボールの製造方法及びコート白ボールに関し、更に詳しくは、表面及び裏面に塗工層を有するコート白ボールを、低コスト且つ良好な操業性で製造できる、コート白ボールの製造方法、及びその製造方法により製造されたコート白ボールに関する。
【背景技術】
【０００２】
コート白ボールは、白板紙の一種であり、原紙の表層に晒化学パルプ、中層及び裏層には古紙パルプを抄き合わせたものである。そして、表層に紙塗工用組成物が塗工されており、通常、何らかの印刷が施され、折り畳み箱（食料品、洗剤、雑貨等の包装容器）として用いられる場合が多い。
【０００３】
このようなコート白ボールは、従来、裏面は塗工されず、紙を巻き取る場合や、印刷前に紙を重ねて置いた場合に、裏面のパルプ繊維が塗工面（表面）に付着してしまうことがある。これは、繊維転移性の問題であり、繊維転移性が悪いものほど、裏面の繊維が表面等に転移し、付着し易いという問題を有する。この状態で塗工面にオフセット印刷すると、塗工面に付着した繊維がブランケットや刷版に転移し、これが印刷の白抜けを引き起こすという問題があった。また、コート白ボールの裏面にオフセット印刷する場合もあるが、やはり、繊維転移性が悪く、裏面のパルプ繊維がブランケットや刷版に転移し易いため、厳しい絵柄の印刷を施すことは避けられていた。
【０００４】
このような問題を解決するため、顔料と特定のラテックスとを含む紙塗工用組成物をコート白ボールの表面と同時に裏面に塗工する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、板状顔料、スターチ及びラテックスを含む紙塗工用組成物を白板紙の裏面に塗工する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
従来、裏面塗工用の組成物に使用するラテックスと、表面塗工用の組成物に使用するラテックスとは、必要とされる特性が異なるため、同じものを使用することができなかった。そのため、裏面用ラテックスを使用する場合は、新たに貯蔵タンクを設置しなければならず、設備費が高くなり、また、貯蔵タンクの管理、操作を余分に行う必要があるため操業性も低下するものであった。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１９２３９５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５３５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の従来技術の問題に鑑みなされたものであり、表面及び裏面に塗工層を有するコート白ボールを、低コスト且つ良好な操業性で製造できる、コート白ボールの製造方法、及びその製造方法により製造されたコート白ボールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明によって以下のコート白ボールの製造方法及びコート白ボールが提供される。
【０００９】
［１］  塗工原紙の表面及び裏面のそれぞれに、紙塗工用組成物を塗工して塗工層を形成するコート白ボールの製造方法であって、前記表面の外層を形成する紙塗工用組成物、及び前記裏面の塗工層を形成する紙塗工用組成物が同じラテックスを含有することを特徴とするコート白ボールの製造方法。
【００１０】
［２］  前記表面の塗工層を前記外層と内層との２層とし、前記内層を形成する紙塗工用組成物と、前記外層を形成する紙塗工用組成物が同じラテックスを含有する［１］に記載のコート白ボールの製造方法。
【００１１】
［３］  前記裏面の塗工層を形成する紙塗工用組成物が、顔料１００質量部に対して、ラテックス（固形分）１５〜２５質量部、澱粉５〜１５質量部、を含有する［１］又は［２］に記載のコート白ボールの製造方法。
【００１２】
［４］  前記表面の外層を形成する紙塗工用組成物が、顔料１００質量部に対して、ラテックス（固形分）８〜２５質量部、澱粉１〜８質量部、を含有する［１］〜［３］のいずれかに記載のコート白ボールの製造方法。
【００１３】
［５］  前記ラテックスがコアシェル型共重合体ラテックスである［１］〜［４］のいずれかに記載のコート白ボールの製造方法。
【００１４】
［６］  前記コアシェル型共重合体ラテックスが、（ａ）脂肪族共役ジエン単量体３０〜６５質量％、（ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体１〜７質量％、及び（ｃ）これらの単量体と共重合可能な他の単量体２８〜６９質量％（但し、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００質量％）を共重合して得られる［５］に記載のコート白ボールの製造方法。
【００１５】
［７］  前記コアシェル型共重合体ラテックスが、−６０〜−１０℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有し、０〜２０℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有する［５］又は［６］に記載のコート白ボールの製造方法。
【００１６】
［８］  前記コアシェル型共重合体ラテックスが、示差走査熱量曲線において、転移領域が−８０〜４０℃の範囲にあり、前記転移領域の最低温度と最高温度との差が２０℃以上である［５］又は［６］に記載のコート白ボールの製造方法。
【００１７】
［９］  ［１］〜［８］のいずれかに記載のコート白ボールの製造方法により製造されたコート白ボール。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のコート白ボールの製造方法は、表面塗工層の外層を形成する紙塗工用組成物に含有されるラテックスと、裏面の塗工層を形成する紙塗工用組成物に含有されるラテックスは同じラテックスが使用できるため、表面外層用ラテックスと裏面用ラテックスが異なるラテックスを使用する場合に比べ、新たに貯蔵タンクを設置する必要がない。そのため、設備費も高くならず、また、貯蔵タンクの管理、操作を余分に行う必要もないため設備が簡単になり操業性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００２０】
本発明のコート白ボールの製造方法は、塗工原紙の表面及び裏面のそれぞれに、紙塗工用組成物を塗工して塗工層を形成するものであって、表面の外層を形成する紙塗工用組成物、及び裏面の塗工層（裏面層）を形成する紙塗工用組成物が同じラテックスを含有する。本発明のコート白ボールの製造においては、紙塗工用組成物のバインダーとしてラテックスを使用するが、その種類が多いほど、多くのタンクを設置しなければならない。例えば、表面の外層と裏面層とに異なるラテックスを使用した場合には、少なくとも２つのタンクの設置が必要ということになる。これに対し、本発明は表面の外層と裏面層とに同一のラテックスを使用できるため、この２つのタンクを１つにすることが可能となる。そのため、設備費も高くならず、また、貯蔵タンクの管理、操作を余分に行う必要もないため操業性を向上することができる。
【００２１】
本発明のコート白ボールの製造方法は、表面の塗工層を外層（表面外層）と内層（表面内層）との２層とし、表面内層を形成する紙塗工用組成物に含有されるラテックスと、表面外層を形成する紙塗工用組成物に含有されるラテックスは同じラテックスとすることが好ましい。これにより、表面外層、表面内層及び裏面層に使用するそれぞれのラテックスが、仮に全て異なれば３種のラテックスが必要になるところを、１種のラテックスで済ませることが可能となる。これにより、更に操業性及びコスト面の効果が大きくなる。
【００２２】
（バインダー）
本発明のコート白ボールの製造方法においては、上述のように、紙塗工用組成物のバインダーとしてラテックスを使用するが、澱粉、カゼイン、ＰＶＡ、大豆蛋白等を併用してもよい。これらの中では澱粉が好ましい。
【００２３】
本発明において、表面外層及び裏面層を形成する紙塗工用組成物に含有されるラテックスは、特に限定されるものではないが、コアシェル型共重合体ラテックスであることが好ましく、（ａ）脂肪族共役ジエン単量体３０〜６５質量％、（ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体１〜７質量％、及び（ｃ）これらの単量体と共重合可能な他の単量体２８〜６９質量％（但し、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００質量％）を共重合して得られるものであることが好ましい。このようなコアシェル型共重合体ラテックスは、表面外層及び裏面層の双方に好適に使用することができる。
【００２４】
（ａ）脂肪族共役ジエン単量体としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、クロロプレン等が挙げられるが、好ましくは１，３−ブタジエンである。これらの（ａ）脂肪族共役ジエン単量体は、１種単独で、あるいは２種以上を併用して使用することができる。（ａ）脂肪族共役ジエン単量体の使用量は上記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計を１００質量％としたときに、３０〜６５質量％であることが好ましく、３５〜５０質量％であることが更に好ましい。この（ａ）成分が３０質量％未満であると、塗工層のドライ強度、ウエット強度が弱く、ピッキングや版汚れが起きることがある。一方、（ａ）成分が６５質量％を超えると、塗工層の粘着性が大きくなり、塗工紙を重ねた場合にブロッキングすることがある。
【００２５】
（ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられるが、好ましくはアクリル酸、イタコン酸である。これらの（ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体は、１種単独で、あるいは２種以上を使用することもできる。（ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体の使用量は、上記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計を１００質量％としたときに、１〜７質量％であることが好ましく、２〜５質量％であることが更に好ましい。（ｂ）成分が１質量％未満であると、重合中又は重合後、ラテックスの安定性が低下し、強度が低下することがある。一方、（ｂ）成分が７質量％を超えると、ラテックス粘度や塗工液にした場合の粘度が高くなり過ぎ扱いにくくなることがある。
【００２６】
また、上記単量体（ａ）及び（ｂ）と共重合可能な他の単量体（ｃ）としては、特に限定されないがスチレン、メチルメタクリレート、アクリロニトリル等を挙げることができる。これらの単量体は、１種単独で、あるいは２種以上を使用することもできる。（ｃ）成分の使用量は、上記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の合計を１００質量％としたときに、２８〜６９質量％であることが好ましい。
【００２７】
コアシェル型共重合体ラテックスのゲル含量（トルエンゲル含量）は５０〜９８質量％であることが好ましく、７０〜９０質量％であることが更に好ましい。ゲル含量が５０質量％未満であると、塗工層のドライ強度、ウエット強度が低下するため、ラテックスを多く使用する必要が生じたり、また、粘着性も増大してブロッキングし易くなることがある。ゲル含量が９８質量％を超えると、やはり、ドライ強度、ウエット強度が低下することがある。トルエンゲル含量の測定方法は、下記「実施例」に記載の「トルエンゲル含量」の測定方法と同様である。
【００２８】
コアシェル型共重合体ラテックスの平均粒子径は、５０〜１３０ｎｍであることが好ましく、８０〜１２０ｎｍであることが更に好ましい。５０ｎｍ未満であると、工業的に製造しにくい。１３０ｎｍを超えると塗工層のドライ強度、ウエット強度が低下するため、ラテックス量を多くしなければならないことがある。平均粒子径の測定方法は、下記「実施例」に記載の「平均粒子径」の測定方法と同様である。
【００２９】
コアシェル型共重合体ラテックスは、−６０〜−１０℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有し、０〜２０℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有することが好ましく、−３５〜−１５℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有し、５〜１５℃の範囲に一つ以上のガラス転移温度を有することが更に好ましい。そして、−６０〜−１０℃の範囲のガラス転移温度は、コア部のガラス転移温度であり、０〜２０℃の範囲のガラス転移温度はシェル部のガラス転移温度であることが好ましい。コア部のガラス転移温度がこのように低いことにより、塗工層の強度に優れ、印刷適性が良好になる。シェル部のガラス転移温度がこのように高いことにより、塗工層の粘着性が低く紙同士のブロッキングが避けられるようになる。これにより、表面外層と裏面層に求められる異なる特性を満足することが可能となる。
【００３０】
また、コアシェル型共重合体ラテックスは、上記範囲にガラス転移温度を有する場合以外にも、示差走査熱量曲線において、転移領域が−８０〜４０℃の範囲にあり、転移領域の最低温度と最高温度との差が２０℃以上であることも好ましい。転移領域が、−８０℃未満であると、塗工紙にした場合に粘着し易くなり、ブロッキングすることがある。４０℃を超えるとドライ強度、ウエット強度が低下することがある。また、転移領域の差が２０℃未満であると、塗工紙にした場合の強度と耐ブロッキング性の両立が難しくなることがある。ガラス転移温度及び転移領域の測定方法は、下記、「実施例」に記載の「ガラス転移温度Ｔｇ（転移領域）」の測定方法と同様である。
【００３１】
ここで、「示差走査熱量曲線の転移領域」とは、示差走査熱量計による示差走査熱量曲線において、ガラス転移領域が一定の温度領域にわたって幅広く広がった状態になるときのその温度領域をいう。この転移領域は、示差走査熱量曲線の微分曲線（［温度］−［電力／時間］曲線）において、その先端部分の形状が、三角形の頂点部分のような細長いピーク形状ではなく、台形の上底のような幅広いピーク形状となったものである。このように、転移領域が幅広く広がった状態になる場合には、一つ又は複数のガラス転移温度というものを観測できず、示差走査熱量曲線におけるガラス転移を示す領域全体が、ガラス転移領域（転移領域）としてとらえられる。転移領域の範囲は、上記示差走査熱量曲線（［温度］−［電力］曲線）において、［電力］の値が変化し始める温度から、［電力］の値の一連の変化が終わる温度までの範囲である。
【００３２】
本発明に使用されるコアシェル型共重合体ラテックスは固形分濃度が４８〜５２質量％であることが好ましい。コアシェル型共重合体ラテックスの固形分とは、コアシェル型共重合体ラテックスから、分散媒あるいは溶媒である水を除いた成分をいう。
【００３３】
本発明に使用されるコアシェル型共重合体ラテックスは乳化重合により得ることが好ましい。乳化重合するに際しては、水性媒体中で、乳化剤、重合開始剤、分子量調節剤等を用いて上記単量体を重合させることが好ましい。ここで、乳化剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤などを単独で、あるいは２種以上を併用して使用できる。ここで、アニオン性界面活性剤としては、例えば高級アルコールの硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、ポリエチレングリコールアルキルエーテルの硫酸エステルなどが挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては、通常のポリエチレングリコールのアルキルエステル型、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型などが用いられる。両性界面活性剤としては、アニオン部分としてカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、燐酸エステル塩を、カチオン部分としてはアミン塩、第４級アンモニウム塩を持つものが挙げられ、具体的にはラウリルベタイン、ステアリルベタインなどのベタイン類、ラウリル−β−アラニン、ステアリル−β−アラニン、ラウリルジ（アミノエチル）グリシン、オクチルジ（アミノエチル）グリシン、などのアミノ酸タイプのものなどが用いられる。
【００３４】
重合開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性重合開始剤、過酸化ベンゾイル、ラウリルパーオキサイド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルなどの油溶性重合開始剤、還元剤との組み合わせによるレドックス系重合開始剤などを使用できる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
分子量調節剤、キレート化剤、無機電解質なども公知のものが使用できる。分子量調節剤としては、クロロホルム、四臭化炭素などのハロゲン化炭化水素類、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸などのメルカプタン類、ジメチルキサントゲンジサルファイド、ジイソプロピルキサントゲンジサルファイドなどのキサントゲン類、ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー、１，１−ジフェニルエチレンなど通常の乳化重合で使用可能なものを全て使用できる。
【００３６】
乳化重合するに際しては、２段階以上の重合を行うことにより、コアシェル型共重合体ラテックスとすることができる。すなわち、所定の単量体の一部（１段目）をまず重合し、その後、２段目以降の単量体を順次重合する方法が好ましい。重合温度は、２５〜８５℃が好ましく、３５〜８０℃が更に好ましい。重合時間は、５〜３０時間が好ましく、８〜２０時間が更に好ましい。
【００３７】
例えば、２段階重合を行う場合には、１段目単量体の組成としては、脂肪族共役ジエン単量体を１段目の全単量体の４０質量％以上使用し、２段目単量体の組成としては、脂肪族共役ジエン単量体を２段目の全単量体中４０質量％以下にするのがが好ましい。
【００３８】
（顔料）
本発明のコート白ボールの製造方法において使用される紙塗工用組成物は、顔料を含むことが好ましい。顔料としては、カオリンクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、サチンホワイト等を使用することができる。これらの中でも、カオリンクレー及び重質炭酸カルシウムが好ましい。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３９】
（助剤）
本発明のコート白ボールの製造方法において使用される紙塗工用組成物は、更に助剤を含むことが好ましい。助剤としては、分散剤、ｐＨ調節剤、粘度調節剤、着色顔料、蛍光染料等一般に使用されている種々の添加剤を挙げることができる。分散剤としては、ポリアクリル酸系分散剤等を挙げることができ、ｐＨ調節剤としては水酸化ナトリウム等を挙げることができる。
【００４０】
（紙塗工用組成物）
裏面層を形成する紙塗工用組成物（裏面用紙塗工用組成物）に含有されるコアシェル型共重合体ラテックス（固形分）は、顔料１００質量部に対して１５〜２５質量部であることが好ましく、１５〜２０質量部であることが更に好ましい。１５質量部未満であると、裏面層のドライ強度、ウエット強度が弱く、ピッキングが起きたり、版汚れが起きることがある。２５質量部を超えると裏面層の粘着性が大となってブロッキングし易くなったり、コスト高となる。
【００４１】
裏面用紙塗工用組成物に含有される澱粉は、顔料１００質量部に対して５〜１５質量部であることが好ましく、１０〜１５質量部であることが更に好ましい。５質量部未満であると、塗工液にしたときに保水性が低下し、塗工中に塗工液の濃度上昇が起き、塗工量制御が困難になる場合がある。また、裏面層の平滑性が低下することがある。１５質量部を超えると塗工液の粘度が高くなるため、塗料濃度を高くすることができないことがある。塗料濃度を高くできないと、平滑性が低下し、白紙光沢、印刷光沢、インキ転移性も低下することがある。
【００４２】
裏面用紙塗工用組成物に含有される助剤は、顔料１００質量部に対して０．３〜５質量部であることが好ましく、０．５〜１．５質量部であることが更に好ましい。０．３質量部未満であると、塗工液の安定性が低下し、操業に支障を生じることがある。５質量部を超えると、塗工液の粘度が高くなるため、塗料濃度を高くすることができない。塗料濃度を高くできないと、塗工紙の平滑性が低下し、白紙光沢、印刷光沢、インキ転移性も低下することがある。
【００４３】
表面外層を形成する紙塗工用組成物（表面外層用紙塗工用組成物）に含有されるコアシェル型共重合体ラテックス（固形分）は、顔料１００質量部に対して８〜２５質量部であることが好ましく、１０〜２０質量部であることが更に好ましい。８質量部未満であると、塗工紙のドライ強度、ウエット強度、及び後加工適性である糊付け性、ブリスターパック適性が低下することがある。２５質量部を超えると、塗工紙の平滑性が低下し、白紙光沢、インキ転移性が低下することがある。
【００４４】
表面外層用紙塗工用組成物に含有される澱粉は、顔料１００質量部に対して１〜８質量部であることが好ましく、３〜６質量部であることが更に好ましい。１質量部未満であると、塗工液にしたときに保水性が低下し、塗工中に塗工液の濃度上昇が起き、塗工量制御が困難になる場合がある。また、塗工紙にしたとき、平滑性の低下が懸念されることがある。８質量部を超えると、塗工液の粘度が高くなるため、塗料濃度を高くすることができない。塗料濃度を高くできないと、塗工紙の平滑性が低下し、白紙光沢、印刷光沢、インキ転移性が低下することがある。
【００４５】
表面外層用紙塗工用組成物に含有される助剤は、顔料１００質量部に対して０．３〜５質量部であることが好ましく、０．５〜１．５質量部であることが更に好ましい。０．３質量部未満であると、塗工液の安定性が低下し、操業に支障を生じることがある。５質量部を超えると、塗工液の粘度が高くなるため、塗料濃度を高くすることができない。塗料濃度を高くできないと、塗工紙の平滑性が低下し、白紙光沢、印刷光沢、インキ転移性も低下することがある。
【００４６】
本発明のコート白ボールは、表面の塗工層が上記表面外層と表面内層との２層からなることが好ましいが、このように２層の場合、表面内層を形成する紙塗工用組成物（表面内層用紙塗工用組成物）に含有されるコアシェル型共重合体ラテックス（固形分）は、顔料１００質量部に対して８〜２５質量部であることが好ましく、１０〜２０質量部であることが更に好ましい。８質量部未満であると、塗工紙のドライ強度、及び後加工適性である糊付け性、ブリスターパック適性が低下することがある。２５質量部を超えると、塗工紙の平滑性が低下し、白紙光沢、インキ転移性が低下することがある。
【００４７】
表面内層用紙塗工用組成物に含有される澱粉は、顔料１００質量部に対して１〜１０質量部であることが好ましく、３〜８質量部であることが更に好ましい。１質量部未満であると、塗工液にしたときに保水性が低下し、塗工中に塗工液の濃度上昇が起き、塗工量制御が困難になる場合がある。また、塗工紙にしたとき、平滑性の低下が懸念されることがある。１０質量部を超えると、塗工液の粘度が高くなるため、塗料濃度を高くできない。塗料濃度を高くできないと、塗工紙の平滑性が低下し、白紙光沢、印刷光沢、インキ転移性が低下することがある。
【００４８】
表面内層用紙塗工用組成物に含有される助剤は、顔料１００質量部に対して０．３〜５質量部であることが好ましく、０．５〜１．５質量部であることが更に好ましい。０．３質量部未満であると、塗工液の安定性が低下し、操業に支障を生じることがある。５質量部を超えると、塗工液の粘度か高くなるため、塗料濃度を高くすることができない。塗料濃度を高くできないと、塗工紙の平滑性が低下し、白紙光沢、印刷光沢、インキ転移性も低下することがある。
【００４９】
裏面用紙塗工用組成物の固形分濃度は、１０〜５０質量％が好ましい。また、表面外層用紙塗工用組成物の固形分濃度は、４０〜６５質量％が好ましく、表面内層用紙塗工用組成物の固形分濃度は、５０〜６５質量％が好ましい。
【００５０】
本発明においては、上述したバインダー、顔料、及び助剤を、コーレス分散機、ケディミル、セリエミキサー、アジター等を使用して、所定の配合で混合し、それぞれの紙塗工用組成物とすることが好ましい。
【００５１】
（紙塗工用組成物の塗工）
本発明のコート白ボールの製造方法においては、裏面用紙塗工用組成物を、板紙塗工原紙（塗工原紙）の裏面に、バーコーター、ブレードコーター等を用いて微塗工することが好ましい。紙塗工用組成物が塗工される前の塗工原紙は、コート白ボール用の原紙であれば特に限定されない。通常、表層に晒化学パルプ、中層及び裏層には古紙パルプを抄合わせたものである。塗工量としては、０．５〜６ｇ／ｍ2が好ましい。０．５ｇ／ｍ2未満であると、本発明の製造方法により得られるコート白ボールとしての効果が十分発揮されないことがある。６ｇ／ｍ2を超えると、求められる性能を超えることになりコスト的に好ましくないことがある。
【００５２】
表面の塗工については、表面内層用紙塗工用組成物を、塗工原紙の表面に、バーコーター、ブレードコーター等を用いて塗工し、その後、塗工された表面内層の上から表面外層用紙塗工用組成物を、エアーナイフコーター、バーコーター、ブレードコーター等を用いて塗工する。
【００５３】
（乾燥等）
上述のように紙塗工用組成物を裏面及び表面に塗工した未乾燥のコート白ボールは、乾燥工程により乾燥される。また、表面内層用紙塗工用組成物の塗工と、表面外層用紙塗工用組成物の塗工との間で一度乾燥させてもよい。乾燥工程における乾燥方法としては、特に限定されるものではなく、一般の塗工紙の製造方法において用いられている方法を採用することができる。例えば、熱風乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥等を採用することができる。これらは、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。更に、これらの工程以外に適宜所望の工程を有してもよい。
【００５４】
（コート白ボール）
本発明のコート白ボールは、上述した本発明のコート白ボールの製造方法により得られたコート白ボールである。そのため、低コスト且つ良好な操業性で製造することができる。
【実施例】
【００５５】
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。なお、実施例において割合を示す「部」及び「％」は、特に記載がない限り、それぞれ質量部及び質量％を意味する。
【００５６】
１．ラテックスの製造
（ラテックスＡ１の製造）
撹拌機を備え、温度調節の可能なオートクレーブ中に、水２００部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．５部、過硫酸カリウム０．５部、α−メチルスチレンダイマー０．５部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．１部、１，３−ブタジエン（ブタジエン）２８部、スチレン１０部、及びアクリロニトリル１０部を一括して仕込み、６０℃で４時間反応させ、重合転化率が８０％以上であることを確認した（１段目の重合）。その後、２段目単量体成分として、１，３−ブタジエン１７部、スチレン１３部、アクリロニトリル１０部、メチルメタクリレート１０部、イタコン酸１部、及びアクリル酸１部を１０時間に渡って連続的に添加しながら６０℃で重合を継続した。連続添加終了後も更に７０℃で６時間反応させ（２段目の重合）、コアシェル型共重合体ラテックスであるラテックスＡ１を得た。最終的な重合転化率は９９％であった。
【００５７】
（ラテックスＡ２及びＡ３の製造）
表１に示す配合処方とすること以外は、上述した「ラテックスＡ１の製造」と同様にして、ラテックスＡ２及びＡ３を得た。なお、粒子径の調整は、主として乳化剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）の量を調整することにより行った。また、トルエンゲル含量の調整は、主として分子量調整剤（ｔ−ドデシルメルカプタン）の量を調整することにより行った。なお、表１において、「ラテックス単量体組成」の欄に記載の数値は、「１段目単量体組成」と「２段目単量体組成」のそれぞれの成分の配合量を合計した値を示し、各成分の全配合量を示している。例えば、「ラテックス単量体組成」の「ブタジエン」は、「１段目単量体組成」の「ブタジエン」２８部と、「２段目単量体組成」の「ブタジエン」１７部とを合計して４５部となることを示している。
【００５８】
（ラテックスＢ１の製造）
撹拌機を備え、温度調節の可能なオートクレーブ中に、水２００部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．５部、過硫酸ナトリウム１部、α−メチルスチレンダイマー０．５部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．２部、１，３−ブタジエン（ブタジエン）５部、スチレン３部、及びアクリロニトリル２部を一括して仕込み、６０℃で１時間反応させた。その後に、２段目単量体成分として、α−メチルスチレンダイマー０．５部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．３部、ブタジエン３０部、スチレン８部、メチルメタクリレート５部、アクリロニトリル９部、イタコン酸１部、及びアクリル酸１部を１０部／時間の速度で連続的に添加し重合を継続させた。更に３段目単量体成分として、α−メチルスチレンダイマー０．５部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．２部、ブタジエン１０部、スチレン１２部、メチルメタクリレート５部、及びアクリロニトリル９部を１０部／１０時間の速度で連続的に添加し重合させた。これから更に６時間に渡って７０℃で反応させ、転移領域を有するコアシェル型共重合体ラテックスであるラテックスＢ１を得た。最終的な重合転化率は９８％であった。
【００５９】
（ラテックスＢ２及びＢ３の製造）
表１に示す配合処方とすること以外は、上述した「ラテックスＢ１の製造」と同様にして、転移領域を有するラテックスＢ２及びＢ３を得た。
【００６０】
（ラテックスＣ１の製造）
撹拌機を備え、温度調節の可能なオートクレーブ中に、水２００部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．５部、過硫酸カリウム０．５部、α−メチルスチレンダイマー０．５部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．２部、１，３−ブタジエン（ブタジエン）９部、スチレン６．６部、メチルメタクリレート２部、アクリロニトリル２部、イタコン酸０．２部、及びアクリル酸０．２部を一括して仕込み、７０℃で４時間反応させ、重合転化率が７０％以上であることを確認した（１段目の重合）。その後、２段目単量体成分として、１，３−ブタジエン３６部、スチレン２６．４部、アクリロニトリル８部、メチルメタクリレート８部、イタコン酸０．８部、及びアクリル酸０．８部を１０時間に渡って連続的に添加しながら７０℃で重合を継続した。連続添加終了後も更に７０℃で６時間反応させ（２段目の重合）、非コアシェル型共重合体ラテックスであるラテックスＣ１を得た。最終的な重合転化率は９９％であった。また、１段目全成分と２段目全成分の各単量体からなる共重合体ポリマーのガラス転移温度が同一となるようにした。
【００６１】
（ラテックスＣ２及びＣ３の製造）
表１に示す配合処方とすること以外は、上述した「ラテックスＣ１の製造」と同様にして、非コアシェル型共重合体ラテックスであるラテックスＣ２及びＣ３を得た。
【００６２】
２．ラテックスの特性測定
得られた、ラテックスＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、及びＣ１〜Ｃ３の、トルエンゲル含量、平均粒子径、ガラス転移温度Ｔｇ（転移領域）を測定した。測定結果を表１に示す。なお、表１において、ラテックスＢ１の「３段目単量体成分」は、表１のラテックスＢ１の「２段目／３段目単量体組成」の欄に、「［２段目単量体成分］＋［３段目単量体成分］」のように表示されている。例えば、ラテックスＢ１の２段目単量体組成の「ブタジエン」の欄に記載の「３０＋１０」は、２段目単量体成分として添加する「ブタジエン」が３０部で、３段目単量体成分として添加する「ブタジエン」が１０部であることを示している。これは、ラテックスＢ２及びＢ３の場合も同様である。また、表１において、ラテックスＡ１の「Ｔｇ」の欄に記載の「−３１、９」は、−３１℃と９℃の２つのガラス転移点が測定されたことを示す。また、Ｂ１の「（転移領域）」の欄に（−２５〜２０）とあるのは、示差走査熱量曲線の転移領域の最低温度が−２５℃であり、最高温度が２０℃であることを示している。
【００６３】
トルエンゲル含量、平均粒子径及びガラス転移温度Ｔｇ（転移領域）の測定方法は以下の通りである。
【００６４】
（１）トルエンゲル含量（ゲル含量）
ラテックスのｐＨを水酸化ナトリウムで８．０に調整した後、これをイソプロパノールで凝固させ、得られた凝固物を蒸留水により洗浄し、乾燥させて乾燥試料を得た。その後、所定量（約０．０３ｇ）の乾燥試料を、１００ｍｌのトルエンに、２５℃で、２０時間浸漬した。次いで、この溶液を１２０メッシュの金網で濾過し、得られる残存固形分の質量を測定し、処理前のラテックスの全固形分に対する割合（質量％）を求めた。
【００６５】
（２）平均粒子径
レーザーパーティクルアナライザー（大塚電子社製、商品名「レーザー粒径解析システム、ＬＰ−５１０モデルＰＡＲ−ＩＩＩ」）を使用し、光散乱法により測定した。
【００６６】
（３）ガラス転移温度Ｔｇ（転移領域）
ラテックスを１３０℃で３０分間加熱乾燥し、フィルムを作製した。示差走査熱量計（セイコー電子社製、商品名「ＤＳＣ−２２０Ｃ」）を用いて、昇温速度１５℃／分の条件で、この乾燥フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）又は転移領域を測定することによりラテックスのガラス転移温度（Ｔｇ）又は転移領域を求めた。
【００６７】
【表１】
2006283223.tif 000002
【００６８】
３．紙塗工用組成物の調製
上記で製造したラテックスと、下記成分（１）〜（５）とを用いて、表２及び表３の配合処方により、コーレス分散機（ＳＭＴ社製、商品名「カラーディスパーザー  ＰＭ−９０３０ＣＤ）を使用して、表面内層用、表面外層用及び裏面用紙塗工用組成物（塗工液）を調製した（実施例１〜９、比較例１〜４）。なお、表２及び表３の配合処方において、各成分の配合量は質量部で示されている。また、固形分の調整を水により行っている。
【００６９】
（１）カオリンクレー（顔料）；商品名「Ｕｌｔｒａ  Ｗｈｉｔｅ−９０」、エンゲルハード社製
（２）重質炭酸カルシウム（顔料）；商品名「Ｃａｒｂｉｔａｌ−９０」、イメリス社製
（３）澱粉（バインダー）；商品名「ＭＳ４６００」、日本食品加工工業社製
（４）分散剤（助剤）；ポリアクリル酸系分散剤、商品名「アロンＴ−４０」、東亜合成社製
（５）アルカリ（助剤）；水酸化ナトリウム、商品名「水酸化ナトリウム１級」、和光純薬社製
【００７０】
４．コート白ボールの製造
表２、３に示す配合処方により得られた各紙塗工用組成物を、コーティング用ロッドを用いて、塗工原紙の表面及び裏面のそれぞれに塗工した。塗工原紙の裏面には、塗工量５ｇ／ｍ2になるように塗工し、塗工後直ちに、ギアーオーブンを用い、１２０℃、３０秒の条件で乾燥した。塗工原紙の表面には、まず塗工量８ｇ／ｍ2になるように塗工して内層を形成した後、直ちに、ギアーオーブンを用い、１２０℃、３０秒の条件で乾燥した。その上から塗工量１２ｇ／ｍ2になるように塗工して外層を形成した後、直ちに、ギアーオーブンを用い１２０℃、３０秒の条件で乾燥した。その後、９０℃、６０ｋｇ／ｃｍの条件でグロスカレンダーに２回通紙し、コート白ボールを得た（実施例１〜９、比較例１〜４）。
【００７１】
５．コート白ボールの評価
以下の方法により、得られたコート白ボールの評価を行った。評価結果は表３に示す。
【００７２】
（１）裏面の繊維の転移性及びブロッキングに対する耐性（繊維転移性）
上記で得られたコート白ボールの裏面と市販のコート白ボールの表面を密着し、１１０℃、１００ｋｇ／ｃｍの条件でグロスカレンダーに通した後、剥離状態を目視で観察した。
【００７３】
何の抵抗もなく剥離したもの５点、剥離に僅かに抵抗があったもの４点、剥離に明らかに抵抗があったが両塗工面には全く異常が認められないもの３点、どちらかの塗工面の一部が少し剥離したもの２点、どちらかの塗工面の一部がかなり剥離したもの１点の順に悪いと考え、最良のものは５点、最悪のものは１点として５段階評価した。
【００７４】
（２）ドライピック強度（ドライ強度）
ＲＩ印刷機（明製作所社製）でコート白ボールの表面又は裏面に印刷したときのピッキングの程度を肉眼で判定し、ピッキングの少ないものを「５」とし、５段階評価（５点法）した。
【００７５】
（３）ウエットピック強度（ウエット強度）
上記ＲＩ印刷機を用いて、コート白ボールの表面又は裏面を吸水ロールで湿してから、ＲＩ印刷機で印刷したときのピッキングの程度を肉眼で判定し、ピッキングの少ないものを「５」とし、５段階評価した。
【００７６】
（４）インキ転移性
オフセット印刷時の湿し水がついた後のインキ転移性を評価するために、以下のテストを実施した。ＲＩ印刷機を用いて、コート白ボールの表面又は裏面を吸水ロールで湿してから、ＲＩ印刷機でピッキングを起こさない条件で印刷し、印刷後のインキ濃度を測定した。そして、このインキ濃度を参考に、目視判定でのムラ（均一性）も加味して、最良のものを「５」として、５段階評価した。
【００７７】
（５）白紙光沢
村上式光沢度計を用い、入射角７５°、反射角７５°で測定した。
【００７８】
（６）印刷光沢
上記ＲＩ印刷機を用いて、オフセット用インキをコート白ボールの表面又は裏面にベタ刷りした後、村上式光沢計により入射角７５°、反射角７５°で測定した。
【００７９】
（７）ロールはりつき性
コート白ボールの表面を、１１０℃、１００ｋｇ/ｃｍのグロスカレンダーの金属ロール面に接するようにして通紙した時、金属ロール面への張り付き状態を目視で観察した。何の抵抗もなく、通紙できたものを５点、張り付き抵抗が僅かに認められたものを４点、張り付き抵抗が明らかに認められ、また、金属ロール面に塗工面の一部が僅かに付着したものを３点、金属ロール面に塗工面が部分的に付着したものを２点、金属ロール全面に塗工面が付着したものを１点とし、最良のものを５点、最悪のものを１点として、５段階評価した。
【００８０】
（８）糊付け性
糊（ライフボンド  ＡＶ６５０、日栄化工社製）をコート白ボールの表面に一定量塗布した後、その上に裏面が接するようにして重ね、圧着する。一定時間後、表面と裏面を剥し、接着状態を観察した。表面と裏面が完全に接着したものを５点、８０％接着したものを４点、５０％接着したものを３点、２０％接着したものを２点、全く接着しないものを１点とし、最良のものを５点、最悪のものを１点として、５段階評価した。
【００８１】
（９）ブリスターパック適性
＃１１の糊（荒川塗料工業社製）とシンナーを１：１にブレンドして得た糊をコート白ボールの表面に一定量塗布し、乾燥した後、その上に０．３ｍｍの塩ビフィルムを重ね、富士インパルスシーラーで１００℃〜２２０℃の条件下、５秒間圧着する。冷却後に表面と塩ビ面を剥し、接着状態を観察した。表面と塩ビ面が完全に接着したものを５点、８０％接着したものを４点、５０％接着したものを３点、２０％接着したものを２点、全く接着しないものを１点とし、最良のものを５点、最悪のものを１点として、５段階評価した。
【００８２】
（１０）ラテックスタンク必要個数
各実施例、比較例において使用したラテックスの種類数をラテックスタンク必要個数とした。例えば、実施例１では、裏面層、表面内層及び表面外層のいずれにもラテックスＡ１を使用しているため、使用したラテックスの種類は１種であり、ラテックスタンク必要個数は１である。
【００８３】
【表２】
2006283223.tif 000003
【００８４】
【表３】
2006283223.tif 000004
【００８５】
実施例１〜６，９のコート白ボールは、いずれも裏面層、表面内層及び表面外層として塗工されたそれぞれの紙塗工用組成物に含有されるラテックスが同じであるため、ラテックスのタンクが１つでよく、１種類のラテックスの調製をすればよい。また、実施例７，８のコート白ボールは、裏面層と表面外層として塗工されたそれぞれの紙塗工用組成物に含有されるラテックスが同じであるため、これが異なる場合であれば表面内層用ラテックスタンクと合わせて３つのタンクが必要となるところ、２つのタンクがあればよいことになる。これに対し比較例１〜４のコート白ボールは、裏面層と表面内層のそれぞれに使用された紙塗工用組成物のラテックスが異なるため、少なくとも２つのタンクが必要となる。
【００８６】
また、表面及び裏面の各物性については、実施例１〜９については、多少のばらつきはあるが、概ね良好である。また、比較例１〜４については、表面外層の紙塗工用組成物に、非コアシェルであり且つＴｇの低いラテックス（Ｃ１又はＣ２）を使用しているため、表面物性が良好ではない。比較例１，３は、表面のロール貼り付き性に問題があるため使用に適さないものである。比較例２，４は、表面のドライ強度及びウエット強度が低いため、これらの強度を上げるためにはラテックスを多く使用する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明のコート白ボールの製造方法は、表面及び裏面に紙塗工用組成物を塗工したコート白ボールを、低コスト且つ良好な操業性で製造するために利用することができる。